Technische Daten zu PE-Folie für die lösungsmittelfreie Laminierung

Eine PE-Folie, die mit einem speziell für solventfreie Systeme entwickelten Anti-Block- und Slip-Masterbatch extrudiert wird, eignet sich zum Verkleben solventfreier laminierter Produkte bei relativ hohen Temperaturen (z. B. 40 °C) und löst damit effektiv das branchenweite Phänomen des erhöhten Reibungskoeffizienten bei der solventfreien Laminierung von PE. Die Testergebnisse lauten wie folgt:

[In der Industrie wurden mehrere lösungsmittelfreie Klebstoffe unter vergleichsweise hohen Aushärtungsbedingungen mit unterschiedlichen Auftragsgewichten getestet. In allen Fällen wurden relativ ideale COF-Ergebnisse erzielt, die ausreichen, um unterschiedliche Anwendungsbedingungen abzudecken und die technische Vielseitigkeit der Lösung zu demonstrieren.]

Testdaten 1

Folienextrusion: PE28μ; Koronaschicht und Mittelschicht verwenden Pellets mit geringer Gleitfähigkeit; Formel der Heißsiegungsschicht: Carter 0274, Sekco 0220KJ und Dow 5401J jeweils zu 1/3, +3.0 SF Anti-Block- und Slip-Masterbatch.

Lösungsmittelfreie Laminierung: VMPPET/PE28μ, ein bestimmter inländischer lösungsmittelfreier Klebstoff 1#, Klebstoffauftragsmenge von 1,8 g/m², 24 Stunden bei 40 °C gehärtet. Der COF der laminierten Folie ist in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1 COF-Daten der laminierten Folie

VMPPET/PE28μ

Speziell für die lösungsmittelfreie Verklebung entwickelte Rezeptur

PE-Trägerfolie, Us/Ud

0,2/0,193

0,175/0,163

Nach der Aushärtung, Us/Ud

0,279/0,232

0,567/0,509

Umstellung auf einen bestimmten inländischen lösungsmittelfreien Klebstoff 2#, Klebstoffauftragsmenge von 1,5 g/m², 24 Stunden bei 40 °C gehärtet. Der COF der laminierten Folie ist in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 COF-Daten der laminierten Folie

VMPPET/PE28μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

PE-Basisfolie (18 Tage nach dem Folienblasen getestet)

0.175/0.164

Unmittelbar nach 24 Stunden Aushärtung getestet

0.258/0.224

Nach einem Tag getestet

0.237/0.229

Nach sieben Tagen getestet

0.181/0.175

Mit einem bestimmten lösungsmittelfreien Klebstoff, der unter namhaften inländischen Marken den größten Marktanteil aufweist, werden die COF-Daten nach dem Aushärten bei 40 °C über 24 bzw. 48 Stunden in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.

Tabelle 3: COF-Daten der laminierten Folie

Laminationsaufbau: PA15μ/PE28μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

PE28μ-Basisfolie

0.175/0.177

Lösungsmittelfreie laminierte Folie (PA/PE28µ) nach 25-stündiger Aushärtung bei 40°C (Raumtemperatur 25°C)

0.225/0.236

0.213/0.216, 0.216/0.217

0.249/0.227, 0.224/0.225

Tabelle 4 COF-Daten der laminierten Folie

Laminationsaufbau: PA15μ/PE28μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

PE28µ-Basisfolie

Lösungsmittelfreie laminierte Folie (PA/PE28µ) nach 48-stündiger Aushärtung bei 40°C

(Raumtemperatur 25°C)

0.266/0.247

0.230/0.219, 0.243/0.215

0.231/0.216, 0.230/0.220

20 Tage gelagert

0.215/0.210, 0.213/0.208

Es hat sich gezeigt, dass dieses Produkt bei der lösungsmittelfreien Kaschierung von ultradünnem PE auch unter relativ anspruchsvollen Prozessbedingungen gute Ergebnisse erzielt.

Testdaten 2

Folienextrusion: PE 45 μ; die Coronaschicht und die Mittelschicht verwenden Pellets mit geringem Gleitmittelgehalt; die Heißsiegelungsschicht verwendet Pellets mit mittlerem Gleitmittelgehalt + 2,5 % speziell für die lösungsmittelfreie Kaschierung entwickeltes Antiblock- und Gleitmittel-Masterbatch.

Lösungsmittelfreie Kaschierung: PET 12 μ/PE 45 μ, ein lösungsmittelfreier Klebstoff der Sorte 4# einer ausländischen Marke, Klebstoffauftragsmenge 1,2 g/m² (geschätzt anhand einer Auftragswalzengeschwindigkeit von 55 %), 24 Stunden bei 40 °C gehärtet. Der Reibungskoeffizient der kaschierten Folie ist in Tabelle 5 dargestellt.

Tabelle 5 COF-Daten der laminierten Folie

PET12/PE45μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

Lösemittelfreie Rezeptur

Konventionelle Rezeptur 1#

Konventionelle Rezeptur 2#

COF der PE-Basisfolie

0.17/0.176

0.171/0.179

Nach 24 h Aushärtung getestet

0.237/0.229

0.368/0.357

0.460/0.472

Nach einem Tag getestet

0.245/0.206

0.407/0.417

0.422/0.412

Die Festigkeitsprüfungen der PE-laminierten Folie mit lösemittelfreier Rezeptur sind wie folgt:

① Abreißfestigkeit (N/15mm), TD: 4.45; MD: 3.35, 3.28

② Heißsiegelfestigkeit (N/15mm), MD: 43.46, 37.26

Mit einem bestimmten lösemittelfreien Klebstoff, der unter den bekannten inländischen Marken den größten Marktanteil hat und eine Klebstoffauftragsmenge von 1,65 g/m² aufweist, werden die COF-Daten nach 24- bzw. 48-stündiger Aushärtung bei 40 °C in den Tabellen 6 und 7 dargestellt.

Tabelle 6 COF-Daten der laminierten Folie

Laminationsaufbau: PA15μ/PE45μ

Reibungsbeiwert, Us/Ud

PE45μ-Basisfolie

0.182/0.186

Lösemittelfreie laminierte Folie (PA/PE45μ) nach 25-stündiger Aushärtung bei 40 °C (Raumtemperatur 25 °C)

0.230/0.227

0.250/0.229, 0.257/0.232

0.229/0.224, 0.219/0.221

Tabelle 7 COF-Daten der laminierten Folie

Laminationsaufbau: PA15μ/PE45μ

Reibungskoeffizient, μs/μd

PE45µ-Basisfolie

0,182/0,186

Lösungsmittelfreie laminierte Folie (PA/PE45µ) nach Aushärtung bei 40 °C für 48 h (Raumtemperatur 25 °C)

0,219/0,209, 0,217/0,210

0,240/0,226, 0,230/0,222

0,203/0,209, 0,220/0,210

20 Tage gelagert

0,234/0,216, 0,212/0,212

Prüfdaten 3

Folienblasen: PE65µ; die Coronaschicht und die Mittelschicht verwenden Low-Slip-Pellets; die Heißsiegelschicht verwendet Medium-Slip-Pellets + 2,0 % SF lösungsmittelfreies spezielles Antiblock- und Slip-Masterbatch.

Mit einem lösemittelfreien Klebstoff, der unter den bekannten inländischen Marken den höchsten Marktanteil aufweist (Modell WD8118), und einer Klebstoffauftragsmenge von 1,65 g/m² werden die COF-Daten nach 24 h und 48 h Aushärtung bei 40 °C in den Tabellen 8 und 9 dargestellt.

Tabelle 8 COF-Daten der laminierten Folie

Schichtaufbau: PA15μ/PE45μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

PE65µ-Grundfolie

0,177/0,184

Lösemittelfreie laminierte Folie (PA/PE65µ) nach 25 h Aushärtung bei 40 °C (Raumtemperatur 25 °C)

0,260/0,233

0,232/0,216

0,215/0,211, 0,225/0,215

Tabelle 9 COF-Daten der laminierten Folie

Schichtaufbau: PA15μ/PE45μ

Reibungskoeffizient, Us/Ud

PE65µ-Basisfolie

0,177/0,184

Solventfreie laminierte Folie (PA/PE65µ) nach 48-stündiger Aushärtung bei 40 °C (Raumtemperatur 25 °C)

0,239/0,228

0,222/0,214, 0,224/0,217

0,217/0,207, 0,214/0,204

20 Tage gelagert

0,1930,181, 0,189/0,184

5.3 Technische Eigenschaften

5.3.1 Der COF der PE-Basisfolie beträgt 0,15–0,2, was ein gutes Gleitvermögen ohne übermäßiges Gleitvermögen gewährleistet und das Wickeln der solventfreien Laminierung begünstigt.

Hinweis: Er ist von gewöhnlichen Polyethylenfolien mit zugesetzten herkömmlichen Gleit- und Antiblockmitteln zu unterscheiden; das Gleitverhalten der Basisfolie steht nicht unbedingt mit dem Gleitverhalten der lösungsmittelfreien laminierten Folie in Zusammenhang.

5.3.2 Nach der lösungsmittelfreien Laminierung steigt der Reibungskoeffizient der PE-Basisfolie nur geringfügig an, und die Antiblock- und Gleiteigenschaften sind gut. Nach Abschluss der Aushärtung fällt der Reibungskoeffizient innerhalb von 2–3 Tagen auf einen stabilen Gleichgewichtszustand ab, ohne signifikante Schwankungen.

Hinweis: Normale Polyethylenfolien mit üblichen Gleit- und Antiblockmitteln weisen vor der lösemittelfreien Laminierung eine sehr gute Gleitfähigkeit auf. Unter Testbedingungen mit einer relativ hohen Aushärtungstemperatur (z. B. 40 °C) oder einem höheren Klebstoffauftrag steigt der COF jedoch ungewöhnlich stark an und die Leistung ist instabil.

5.3.4 Bei Produkten für die Trockenlaminierung wandern die Additive nicht zur koronabehandelten Oberfläche und verursachen keine schlechte Haftfestigkeit. Bereits einen Tag nach Abschluss der Aushärtung werden gute Antiblock- und Gleiteigenschaften erreicht, sodass das Produkt sowohl für die Trockenlaminierung als auch für die lösemittelfreie Laminierung vielseitig einsetzbar ist.

Hinweis: Werden herkömmliche Polyethylenfolien mit überhöhten Gehalten an konventionellen Gleit- und Antiblockmitteln in der Trockenlamination eingesetzt, tritt üblicherweise eine unzureichende Haftfestigkeit auf, was deutliche Qualitätsrisiken zur Folge hat.